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![[Radiat Oncol. ] A treatment planning study of proton arc therapy for para-aortic lymph node tumors: dosimetric evaluation of conventional proton therapy, proton arc therapy, and intensity modulated radiotherapy.](/enewspaper/upimages/admin_20161108152154_R.jpg)
2016년 11월호
[Radiat Oncol. ] A treatment planning study of proton arc therapy for para-aortic lymph node tumors: dosimetric evaluation of conventional proton therapy, proton arc therapy, and intensity modulated radiotherapy.국립암센터/ 라정은, 신동호*
- 출처
- Radiat Oncol.
- 등재일
- 2016 Oct 21
- 저널이슈번호
- 11(1):140.
- 내용
AbstractBACKGROUND:
The purpose of this study is to evaluate the dosimetric benefits of a proton arc technique for treating tumors of the para-aortic lymph nodes (PALN).
METHOD:
In nine patients, a proton arc therapy (PAT) technique was compared with intensity modulated radiation therapy (IMRT) and proton beam therapy (PBT) techniques with respect to the planning target volume (PTV) and organs at risk (OAR). PTV coverage, conformity index (CI), homogeneity index (HI) and OAR doses were compared. Organ-specific radiation induced cancer risks were estimated by applying organ equivalent dose (OED) and normal tissue complication probability (NTCP).
RESULTS:
The PAT techniques showed better PTV coverage than IMRT and PBT plans. The CI obtained with PAT was 1.19 ± 0.02, which was significantly better than that for the IMRT techniques. The HI was lowest for the PAT plan and highest for IMRT. The dose to the OARs was always below the acceptable limits and comparable for all three techniques. OED results calculated based on a plateau dose-response model showed that the risk of secondary cancers in organs was much higher when IMRT or PBT were employed than when PAT was used. NTCPs of PAT to the stomach (0.29 %), small bowel (0.69 %) and liver (0.38 %) were substantially lower than those of IMRT and PBT.
CONCLUSION:
This study demonstrates that there is a potential role for PAT as a commercialized instrument in the future to proton therapy.
Author information
Rah JE1, Kim GY2, Oh DH1, Kim TH3, Kim JW4, Kim DY3, Park SY5, Shin D6.
1Department of Radiation Oncology, Myongji Hospital, Seonam University College of Medicine, Goyang, Korea.
2Department of Radiation Medicine and Applied Sciences, University of California, San Diego, CA, USA.
3Proton Therapy Center, National Cancer Center, Goyang, Korea.
4Department of Radiation Oncology, Konyang Hospital, Daejeon, Korea.
5McLaren Proton Therapy Center, Karmanos Cancer Institute, Flint, MI, USA.
6Proton Therapy Center, National Cancer Center, Goyang, Korea. dongho@ncc.re.kr.
- 키워드
- Intensity modulated radiation therapy (IMRT); Normal tissue complication probability (NTCP); Organ equivalent doses (OED); Proton arc therapy (PAT); Proton beam therapy (RBT)
- 연구소개
- 최근 국내외적으로 많은 관심을 받고 있는 고에너지입자방사선(양성자, 중입자)을 이용한 종양치료가 각광을 받고 있다. 방사선을 이용한 종양치료에서 가장 많은 고민을 하는 부분이 종양에는 100%의 처방선량을 전달하고 정상조직에는 방사선이 전달되지 않도록 하는 것이다. 그러나 현실적으로 정상 장기에 어느 정도의 방사선이 전달되고 이에 대한 부작용을 최소화하기 위해 다양한 방사선치료 방법이 개발되었다. 세기조절방사선치료(intensity modulated radiotherapy:IMRT), 회전치료법(Conformal Arc therapy)등은 이러한 이유로 X선을 이용한 방사선치료에 많이 사용되고 있다. 또 양성자치료에서도 최근 세기조절양성자치료(intensity modulated proton therapy: IMPT)가 이루어지고 있다. 그러나 양성자의 회전치료는 갠트리의 기기적 구조의 한계로 그동안 불가능한 것으로 생각되었다. 그러나 최근 양성자치료기의 기술 발달로 소형 사이클로트론이 갠트리와 함께 회전하거나 robot couch를 이용하여 치료 중 환자의 회전을 이용할 경우 회전치료가 가능할 것으로 생각되었다. 양성자를 이용한 회전치료의 경우를 가정하여 기존의 양성자치료 및 세기조절 방사선치료와의 치료계획을 비교하여 기존 방사선치료보다 Normal tissue complication probability (NTCP)가 좋아지는 것을 알 수 있었다. 최근 대부분의 양성자 및 중입자치료빔의 전달 방식이 pencil beam scanning (PBS) 방식으로 발전해 가고 있어 PBS proton arc therapy를 이용할 경우 복잡한 IMPT를 대체할 수 있는 새로운 치료법으로 제시할 수 있을 것으로 기대되며 앞으로 실험적 방법으로 검증할 계획이다.
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